行驶路径生成系统、行驶路径生成方法、行驶路径生成程序及记录有行驶路径生成程序的记录介质、作业管理系统、作业管理方法、作业_大鱼知产
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行驶路径生成系统、行驶路径生成方法、行驶路径生成程序及记录有行驶路径生成程序的记录介质、作业管理系统、作业管理方法、作业

发布者:大鱼知产 点击: 发布时间:2021-03-21
行驶路径生成系统、行驶路径生成方法、行驶路径生成程序及记录有行驶路径生成程序的记录介质、作业管理系统、作业管理方法、作业管理程序及记录有作业管理程序的记录介质、收获机、行驶模式制作系统、行驶模式制作程序、记录有行驶模式制作程序的记录介质及行驶模式制作方法与流程

本发明涉及对收获田地的作物的联合收割机的作业进行管理、控制的技术。

本发明涉及以通过转弯行驶路径将多个平行的作业行驶路径连接而行驶的往复行驶模式进行自动行驶的技术。



背景技术:

1-1.背景技术〔1〕

作为联合收割机,例如,已知有专利文献1所记载的联合收割机。该联合收割机能够进行收获行驶:一边利用行驶装置行驶,一边利用收获装置(在专利文献1中为“刈取装置(中文译文:割取装置)”)收获田地的作物。另外,该联合收割机具备存储由收获装置收获的收获物的谷粒箱(在专利文献1中为“グレンタンク(中文译文:集谷箱)”)。

该联合收割机构成为基于从gps卫星接收到的信号而进行自动行驶,并且该联合收割机具备检测谷粒箱内的谷粒量的产量传感器(在专利文献1中为“穀粒量検出手段(中文译文:谷粒量检测机构)”)。而且,该联合收割机在产量传感器的检测值达到设定值以上时,为了从谷粒箱排出谷粒而中断收获作业并向运输车的附近(排出点)自动地移动。

1-2.背景技术〔2〕

在一边行驶于田地一边收获农作物的联合收割机等收获机中,将收获物暂时地存储于收获物箱,如果收获物箱装满,则暂时中断收获作业,行驶至指定的排出区域,在向驻车于该处的运输车等排出收获物之后,返回中断作业的场所,再次开始收获作业。装入了收获物的运输车向干燥设施等进行接下来的处理的设施运输收获物。

在专利文献2的联合收割机中,具备检测谷粒箱内的谷粒量的谷粒传感器,且具有求出从开始割取至达到满箱的所需时间并该所需时间发送给指定的移动电话的功能。

专利文献3中,公开了从以遍布田地的方式计算出的行驶路径组中选择行驶路径并以该行驶路径进行自动行驶的收获机。在该收获机中,若收获物箱伴随着作业行驶而接近装满,则发出要求排出收获物的排出要求。响应于该排出要求,收获机暂时地中止收获行驶,从至此为止行驶的行驶路径上脱离,使用为了将收获机引导到收获物排出用驻车位置而选择的行驶路径,行驶至收获物排出用驻车位置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2001-69836号公报

专利文献2:日本特开2006-094780号公报

专利文献3:日本特开2018-068284号公报



技术实现要素:

发明所要解决的技术问题

2-1.技术问题〔1〕

背景技术〔1〕所对应的技术问题如下。

在以往的联合收割机的自动行驶中,根据达到应排出谷粒的谷粒量的位置的不同,包含用于排出谷粒的移动的自动行驶有时效率不高。例如,在远离田地的端部的位置达到应排出谷粒的谷粒量的情况下,联合收割机需要在后退至已经结束收获的田地的转弯区域(未作业地)之后向排出点移动,需要进行效率不高的自动行驶。

本发明的目的在于进行高效率的自动行驶。

2-2.技术问题〔2〕

背景技术〔2〕所对应的技术问题如下。

在专利文献2及专利文献3的收获机中,若检测出收获物箱装满,则进行装满报告处理、或者中断收获作业并清空收获物箱的排出处理。然而,在辽阔田地上的收获作业中进行用于中断该收获行驶并清空收获物箱的排出处理,特别是在采用了自动行驶的情况下,会产生搜索向收获行驶返回的返回点、选择排出行驶路径及返回行驶路径等较为困难的问题。在收获物箱的存储量在容易选择排出行驶路径、返回行驶路径的地点达到需要排出的量(例如装满)的情况下,不会产生这样的问题。

本发明的技术问题在于提供这样一种收获机:该收获机能够进行使收获物箱的存储量在可容易地设定排出行驶路径、返回行驶路径的地点达到需要排出的量的控制。

用于解决技术问题的手段

3-1.解决手段〔1〕

技术问题〔1〕所对应的解决手段如下。

发明一实施方式的行驶路径生成系统生成一边在田地的未作业地中通过自动行驶沿相互并列的行驶路径进行往复行驶一边收获所述未作业地的作物的联合收割机的自动行驶路径,其中,所述行驶路径生成系统具备:产量取得部,其取得所述田地中的每单位面积的产量即产量率;面积取得部,其取得所述未作业地的面积;总产量推断部,其根据所述产量率和所述面积来推断所述未作业地中预计收获的谷粒的总产量;行驶路径生成部,其基于所述未作业地的形状以及所述总产量来生成在所述往复行驶之前进行自动行驶的预调整路径,以使所述未作业地的形状成为最适合所述往复行驶的形状。

如此,在对未作业地进行自动行驶之前,先在预调整路径上行驶,从而能够将未作业地形成为可在自动行驶中容易地生成高效率的行驶路径的形状。

另外,优选的是,最适合所述收获的形状是不会在所述行驶路径的中途达到排出产量的形状,所述行驶路径生成部考虑所述排出产量而生成所述预调整路径。

在未作业地的内部(行驶路径的中途)达到排出产量的情况下,有时为了向谷粒的排出点移动而需要后退等,行驶路径的效率不高。通过在预调整路径上进行行驶以形成不会在未作业地的内部达到排出产量的形状,对于在预调整路径上行驶之后的未作业地来说,容易生成考虑了向排出点的移动的行驶路径,能够容易地生成高效率的行驶路径。

另外,所述排出产量也可以是谷粒箱的装满状态下的产量。

若在谷粒箱达到装满状态时排出谷粒,则能够一次性地排出较多的谷粒,能够高效地排出谷粒。

另外,所述排出产量也可以被设定成谷粒箱的装满状态下的产量的规定比例以上。

有时根据运输车的容量、来自外部的要求来规定所排出的产量。在这种情况下,通过根据其产量来规定排出产量,能够生成高效率的行驶路径。

另外,优选的是,所述行驶路径生成系统具备排出点设定部,该排出点设定部在所述未作业地的外侧部的所述行驶路径的一端侧设定用于排出存储于所述谷粒箱的所述谷粒的排出点,所述行驶路径生成部以在构成所述未作业地的外形的边中的、所述行驶路径的一端或另一端所在的边上达到所述排出产量的方式生成所述预调整路径。

通过这样的结构,特别是通过以在面向排出点的位置达到排出产量且从未作业地收割完的方式生成行驶路径,能够生成更高效率的行驶路径。

另外,优选的是,所述行驶路径生成部以在构成所述未作业地的边中的、面向所述田地中的田埂的进入口的一边、或者隔着所述行驶路径而与面向所述进入口的一边相反的一侧的边上结束所述未作业地的收获作业的方式生成所述预调整路径。

通过这种结构,结束收获作业后从田地退出时的行驶路径也被优化,能够生成更高效率的行驶路径。

另外,优选的是,所述预调整路径是用于调整所述往复行驶的所述行驶路径的长度的路径。

通过这种结构,能够使未作业地的形状成为可容易地生成高效率的行驶路径的形状。

另外,优选的是,所述预调整路径是沿着与所述行驶路径相交的方向的路径。

通过这种结构,能够使未作业地的形状成为可容易地生成高效率的行驶路径的形状。

另外,所述预调整路径也可以是沿着所述未作业地的外周的路径。

通过这种结构,能够通过扩大环绕收割的区域来进行预调整行驶,能够形成可容易地生成高效率的行驶路径的形状。

而且,本发明一实施方式的行驶路径生成方法生成一边在田地的未作业地中通过自动行驶沿相互并列的行驶路径进行往复行驶一边收获所述未作业地的作物的联合收割机的自动行驶路径,其中,所述行驶路径生成方法具备:取得所述田地中的每单位面积的产量即产量率的工序;取得所述未作业地的面积的工序;根据所述产量率和所述面积来推断所述未作业地中预计收获的谷粒的总产量的工序;基于所述未作业地的形状以及所述总产量来生成在所述往复行驶之前进行自动行驶的预调整路径,以使所述未作业地的形状成为最适合所述往复行驶的形状的工序。

如此,在对未作业地进行自动行驶之前,先在预调整路径上行驶,从而能够将未作业地形成为可在自动行驶中容易地生成高效率的行驶路径的形状。

另外,优选的是,最适合所述收获的形状是不会在所述行驶路径的中途达到排出产量的形状,考虑所述排出产量而生成所述预调整路径。

在未作业地的内部达到排出产量的情况下,有时为了向谷粒的排出点移动而需要后退等,行驶路径的效率不高。通过在预调整路径上进行行驶以形成不会在未作业地的内部达到排出产量的形状,对于在预调整路径上行驶之后的未作业地来说,容易生成考虑了向排出点的移动的行驶路径,能够容易地生成高效率的行驶路径。

另外,所述排出产量也可以是谷粒箱的装满状态下的产量。

在谷粒箱达到装满状态时排出谷粒往往效率最高。因此,通过形成不会在未作业地的内部谷粒箱达到装满状态的形状,能够生成更高效率的行驶路径。

另外,所述排出产量也可以被设定成谷粒箱的装满状态下的产量的规定比例以上。

有时根据运输车的容量、来自外部的要求来规定所排出的产量。在这种情况下,通过根据其产量来规定排出产量,能够生成高效率的行驶路径。

另外,优选的是,在所述未作业地的外侧部的所述行驶路径的一端侧设定用于排出存储于所述谷粒箱的所述谷粒的排出点,以在构成所述未作业地的外形的边中的、所述行驶路径的一端或另一端所在的边上达到所述排出产量的方式生成所述预调整路径。

通过这样的结构,特别是通过以在面向排出点的位置达到排出产量且从未作业地收割完的方式生成行驶路径,能够生成更高效率的行驶路径。

另外,优选的是,以在构成所述未作业地的边中的、面向所述田地中的田埂的进入口的一边、或者隔着所述行驶路径而与面向所述进入口的一边相反的一侧的边上结束所述未作业地的收获作业的方式生成所述预调整路径。

通过这种结构,结束收获作业后从田地退出时的行驶路径也被优化,能够生成更高效率的行驶路径。

另外,优选的是,所述预调整路径是用于调整所述往复行驶的所述行驶路径的长度的路径。

通过这种结构,能够使未作业地的形状成为可容易地生成高效率的行驶路径的形状。

另外,优选的是,所述预调整路径是沿着与所述行驶路径相交的方向的路径。

通过这种结构,能够使未作业地的形状成为可容易地生成高效率的行驶路径的形状。

另外,所述预调整路径也可以是沿着所述未作业地的外周的路径。

通过这种结构,能够通过扩大环绕收割的区域来进行预调整行驶,能够形成可容易地生成高效率的行驶路径的形状。

另外,本发明一实施方式的行驶路径生成程序生成一边在田地的未作业地中通过自动行驶沿相互并列的行驶路径进行往复行驶一边收获所述未作业地的作物的联合收割机的自动行驶路径,其中,所述行驶路径生成程序具备:取得所述田地中的每单位面积的产量即产量率的功能;取得所述未作业地的面积的功能;根据所述产量率和所述面积来推断所述未作业地中预计收获的谷粒的总产量的功能;基于所述未作业地的形状以及所述总产量来生成在所述往复行驶之前进行自动行驶的预调整路径,以使所述未作业地的形状成为最适合所述往复行驶的形状的功能。

通过将这种行驶路径生成程序安装于计算机来实现,能够起到与上述的行驶路径生成系统相同的效果。

另外,本发明一实施方式的记录有行驶路径生成程序的记录介质记录有生成联合收割机的自动行驶路径的行驶路径生成程序,所述联合收割机一边在田地的未作业地中通过自动行驶沿相互并列的行驶路径进行往复行驶一边收获所述未作业地的作物,其中,所述行驶路径生成程序用于使计算机实现:取得所述田地中的每单位面积的产量即产量率的功能;取得所述未作业地的面积的功能;根据所述产量率和所述面积来推断所述未作业地中预计收获的谷粒的总产量的功能;基于所述未作业地的形状以及所述总产量来生成在所述往复行驶之前进行自动行驶的预调整路径,以使所述未作业地的形状成为最适合所述往复行驶的形状的功能。

通过将记录于这种记录介质的行驶路径生成程序安装于计算机并使该计算机实现该行驶路径生成程序,能够起到与上述的行驶路径生成系统相同的效果。

而且,本发明一实施方式的作业管理系统用于联合收割机,该联合收割机具有存储对作物进行收获、脱粒后的谷粒的谷粒箱和测定存储于所述谷粒箱的谷粒的产量的产量传感器,且该联合收割机通过手动行驶收获田地内的外周区域的作物,在进行了所述手动行驶的已作业地的内侧的未作业地中一边进行自动行驶一边进行作物的收获,其中,所述作业管理系统具备:卫星天线,其设于所述联合收割机,接收来自卫星的卫星信号;卫星定位模块,其设于所述联合收割机,基于所述卫星信号输出与本车位置对应的定位数据;产量输出部,其设于所述联合收割机,输出所述产量传感器测定出的所述产量;数据取得部,其取得所述定位数据以及所述产量;面积计算部,其根据在所述手动行驶时取得的所述定位数据,计算所述已作业地的已作业地面积和所述未作业地的未作业地面积;产量率计算部,其根据在所述手动行驶时取得的所述产量和所述已作业地面积,计算所述已作业地中的每单位面积的产量即产量率;总产量推断部,其根据所述未作业地面积和所述产量率,推断所述未作业地中预计收获的谷粒的总产量。

通过如此推断未作业地的总产量,能够在环绕收割结束的时刻容易地进行包含该田地或者其他田地在内的收获作业的管理。另外,在生成未作业地的自动行驶中的行驶路径时,能够考虑在未作业地收获的总产量。因此,总产量成为一个指标,能够高效地生成自动行驶的行驶路径。

另外,优选的是,所述作业管理系统具备排出次数计算部,该排出次数计算部在将所述总产量除以所述谷粒箱的排出产量后将小数点以下进位,计算出所述未作业地的自动行驶中所需最低限度的排出次数。

通过这种结构,容易优化排出谷粒的时机,能够高效地生成自动行驶的行驶路径。

另外,优选的是,在所述手动行驶中进行了谷粒的排出的情况下,所述排出次数计算部将在所述手动行驶中的排出时已经存储的产量作为所述排出产量来计算所述排出次数。

通过将实际排出时的产量作为排出产量,能够计算出更现实的排出次数。

另外,优选的是,所述作业管理系统具备:排出基准产量计算部,其根据所述总产量和所述排出次数计算排出基准产量,该排出基准产量为所述排出产量以下的产量;行驶路径生成部,其基于所述排出基准产量生成自动行驶路径。

为了在自动行驶中生成高效率的行驶路径,优选的是生成高效率地向排出点移动的路径。为了高效率地向排出点移动,重要的是收割完未作业地并原样地移动至排出点。因此,需要在到达未作业地的端部时使所存储的谷粒的产量为适合排出的产量。如上所述地求出的排出基准产量是根据所需最低限度的排出次数计算排出时的基准产量而得的量,即使以排出基准产量排出,最终的排出次数也不会改变。因此,在生成行驶路径时,能够以在排出基准产量到排出产量之间进行排出的方式使排出时的产量具有一定的幅度。伴随于此,生成行驶路径时的自由度提高,易于在到达未作业地的端部时使所存储的谷粒的产量成为适合排出的产量。其结果,更容易生成高效率的行驶路径。

另外,优选的是,所述作业管理系统具备排出点设定部,该排出点设定部设定排出存储于所述谷粒箱的谷粒的排出点,所述行驶路径生成部考虑所述排出点来生成所述自动行驶路径。

通过考虑排出点,能够以在更靠近排出点的未作业地的端部结束收获的方式生成行驶路径,更容易生成高效率的行驶路径。

而且,本发明一实施方式的作业管理方法是针对联合收割机进行的作业管理方法,该联合收割机具有存储对作物进行收获、脱粒后的谷粒的谷粒箱和测定存储于所述谷粒箱的谷粒的产量的产量传感器,且该联合收割机通过手动行驶收获田地内的外周区域的作物,在进行了所述手动行驶的已作业地的内侧的未作业地中一边进行自动行驶一边进行作物的收获,其中,所述作业管理方法具备:接收来自卫星的卫星信号并基于所述卫星信号计算与所述联合收割机的本车位置对应的定位数据的工序;取得所述定位数据以及所述产量的工序;根据在所述手动行驶时取得的所述定位数据,计算所述已作业地的已作业地面积和所述未作业地的未作业地面积的工序;根据在所述手动行驶时取得的所述产量和所述已作业地面积,计算所述已作业地中的每单位面积的产量即产量率的工序;根据所述未作业地面积和所述产量率来计算所述未作业地中预计收获的谷粒的总产量的工序。

通过如此推断未作业地的总产量,能够在环绕收割结束的时刻容易地进行包含该田地或者其他田地在内的收获作业的管理。另外,在生成未作业地的自动行驶中的行驶路径时,能够考虑在未作业地收获的总产量。因此,总产量成为一个指标,能够高效地生成自动行驶的行驶路径。

另外,优选的是,所述作业管理方法具备在将所述总产量除以所述谷粒箱的排出产量后将小数点以下进位而计算出所述未作业地的自动行驶中所需最低限度的排出次数的工序。

通过这种结构,容易优化排出谷粒的时机,能够高效地生成自动行驶的行驶路径。

另外,优选的是,在所述手动行驶中进行了谷粒的排出的情况下,将在所述手动行驶中的排出时已经存储的产量作为所述排出产量来计算所述排出次数。

通过将实际排出时的产量作为排出产量,能够计算出更现实的排出次数。

另外,优选的是,所述作业管理方法具备:根据所述总产量和所述排出次数计算排出基准产量的工序,该排出基准产量为所述排出产量以下的产量;基于所述排出基准产量生成自动行驶路径的工序。

通过这种结构,在生成行驶路径时,能够以在排出基准产量到排出产量之间进行排出的方式使排出时的产量具有一定的幅度。伴随于此,生成行驶路径时的自由度提高,易于在到达未作业地的端部时使所存储的谷粒的产量成为适合排出的产量。其结果,更容易生成高效率的行驶路径。

另外,优选的是,所述作业管理方法具备设定排出存储于所述谷粒箱的谷粒的排出点的工序,所述自动行驶路径是考虑所述排出点而生成的。

通过考虑排出点,能够以在更靠近排出点的未作业地的端部结束收获的方式生成行驶路径,更容易生成高效率的行驶路径。

另外,本发明一实施方式的作业管理程序监视联合收割机的作业,该联合收割机具有存储对作物进行收获、脱粒后的谷粒的谷粒箱和测定存储于所述谷粒箱的谷粒的产量的产量传感器,且该联合收割机通过手动行驶收获田地内的外周区域的作物,在进行了所述手动行驶的已作业地的内侧的未作业地中一边进行自动行驶一边进行作物的收获,其中,所述作业管理程序具备:接收来自卫星的卫星信号并基于所述卫星信号计算与所述联合收割机的本车位置对应的定位数据的功能;取得所述定位数据以及所述产量的功能;根据在所述手动行驶时取得的所述定位数据,计算所述已作业地的已作业地面积和所述未作业地的未作业地面积的功能;根据在所述手动行驶时取得的所述产量和所述已作业地面积,计算所述已作业地中的每单位面积的产量即产量率的功能;根据所述未作业地面积和所述产量率,计算所述未作业地中预计收获的谷粒的总产量的功能。

通过将这种作业管理程序安装于计算机来实现,能够起到与上述的作业管理系统相同的效果。

另外,本发明一实施方式的记录有作业管理程序的记录介质记录有监视联合收割机的作业的作业管理程序,该联合收割机具有存储对作物进行收获、脱粒后的谷粒的谷粒箱和测定存储于所述谷粒箱的谷粒的产量的产量传感器,且该联合收割机通过手动行驶收获田地内的外周区域的作物,在进行了所述手动行驶的已作业地的内侧的未作业地中一边进行自动行驶一边进行作物的收获,其中,所述作业管理程序用于使计算机实现:接收来自卫星的卫星信号并基于所述卫星信号计算与所述联合收割机的本车位置对应的定位数据的功能;取得所述定位数据以及所述产量的功能;根据在所述手动行驶时取得的所述定位数据,计算所述已作业地的已作业地面积和所述未作业地的未作业地面积的功能;根据在所述手动行驶时取得的所述产量和所述已作业地面积,计算所述已作业地中的每单位面积的产量即产量率的功能;根据所述未作业地面积和所述产量率,计算所述未作业地中预计收获的谷粒的总产量的功能。

通过将记录于这种记录介质的作业管理程序安装于计算机并使该计算机实现该作业管理程序,能够起到与上述的作业管理系统相同的效果。

3-2.解决手段〔2〕

技术问题〔2〕所对应的解决手段如下。

本发明的收获机以通过转弯行驶路径将多个平行的作业行驶路径连接而行驶的往复行驶模式进行自动行驶,其中,所述收获机具备:收获物箱,其存储收获物;行驶路径设定部,其在未作业区域以规定间隔设定所述作业行驶路径;自动行驶控制部,其基于所述作业行驶路径和本车位置进行沿着所述作业行驶路径的自动行驶;排出时机预测部,其基于每单位行驶距离的收获量,预测产生所述收获物箱的排出时机的所述作业行驶路径即特定作业行驶路径、以及该特定作业行驶路径上的排出时机产生位置;行驶路径调整部,其制作通过使收获宽度比所述特定作业行驶路径的收获宽度窄而使所述排出时机延迟至行驶结束点的调整行驶路径,并将该调整行驶路径代替所述特定作业行驶路径而赋予给所述自动行驶控制部。

在如此构成的收获机中,若在作业行驶路径上的特定位置预测到收获物箱的排出时机(例如收获箱装满,达到二次处理工序中能够接受的量),则该作业行驶路径被视为特定作业行驶路径。而且,通过延迟特定作业行驶路径上的排出时机的产生,使该排出时机在作业行驶路径的终点产生。这能够通过将缩窄了收获宽度(作业宽度)的调整行驶路径置换取代特定作业行驶路径来实现。由此,收获机在沿着调整行驶路径的行驶结束的时刻迎来排出时机,因此在此处脱离调整行驶路径并驶往排出停止场所。若收获物的排出结束,则从下一个新的作业行驶路径再次开始收获行驶。由此,能够避免在作业行驶路径的中途中断收获行驶而脱离作业行驶路径、并在收获物的排出结束后返回该作业行驶路径的中途这种费事的行驶。

沿着调整行驶路径的收获行驶中的实际收获宽度比沿着原本的作业行驶路径的收获行驶中的收获宽度窄,因此在进行原本收获的区域中产生未收获区域。为了覆盖该未收获区域,需要变更之后进行的收获行驶所使用的作业行驶路径。作为这样的作业行驶路径的优选变更方法,提出两个方法。

在其一个变更方法中,所述行驶路径调整部通过使所述特定作业行驶路径向所述收获宽度减少的方向横向移位而制作所述调整行驶路径,为了使由于该特定作业行驶路径的横向移位而变宽的所述作业行驶路径的间隔成为所述规定间隔,将所述未作业区域中的所述作业行驶路径横向移位。在该实施方式中,特定作业行驶路径为了被用作调整行驶路径而被横向移位,因此其与和该特定作业行驶路径邻接的未作业区域的邻接作业行驶路径之间的间隔变宽。为了消除这种情况,邻接作业行驶路径也被横向移位。将由于该横向移位而间隔变宽的未作业区域的作业行驶路径依次横向移位。在使需要横向移位的所有作业行驶路径均横向移位而导致完全覆盖未作业区域的作业行驶路径不足的情况下,重新制作作业行驶路径即可。

在另外的一个变更方法中,所述行驶路径调整部重新制作与所述特定作业行驶路径平行的虚拟行驶路径来作为所述调整行驶路径。该虚拟行驶路径仅设定开始作业行驶的起始端的坐标位置和方位(虽然意指延伸方向,但也可以是延伸方向如弯曲线那样变化的方位)即可。在使本车位置对准起始端的坐标位置之后,仅通过维持所设定的方位,就能够以适当地缩窄的收获宽度进行收获行驶。在该变更方法中,虚拟行驶路径和与该虚拟行驶路径邻接的作业行驶路径之间的间隔比通常的路径间隔窄,在沿着该作业行驶路径的收获行驶中,在收获宽度的范围内大多包含已经结束收获的区域,作业效率较差。为了解决该问题,所述行驶路径调整部将所述特定作业行驶路径以及所述未作业区域中的所述作业行驶路径向远离所述虚拟行驶路径的方向横向移位。此时,该横向移位的值设为从所述规定间隔减去所述特定作业行驶路径与所述虚拟行驶路径之间的间隔而得的值即可。

在本发明的一个优选实施方式中,所述行驶路径调整部对沿所述调整行驶路径行驶后残留的未作业区域制作所述收获宽度均等的更新行驶路径,并用所述更新行驶路径置换之前对该未作业区域设定的所述作业行驶路径。在该结构中,对于沿调整行驶路径行驶后残留的未作业区域,制作出具有均等分配的收获宽度的更新行驶路径。由此,可避免最后进行作业行驶的收获宽度异常变窄的情况下产生的问题,例如该最后的作业行驶被视为浪费较多的行驶的问题、被视为产生了自动行驶错误的问题。

另外,本发明一实施方式的行驶模式制作系统制作往复行驶模式,所述往复行驶模式是通过转弯行驶路径将多个平行的作业行驶路径连接而供收获机进行自动行驶的模式,所述收获机具有存储收获物的收获物箱,其中,所述行驶模式制作系统具备:行驶路径设定部,其在未作业区域以规定间隔设定所述作业行驶路径;自动行驶控制部,其基于所述作业行驶路径和本车位置进行沿着所述作业行驶路径的自动行驶;排出时机预测部,其基于每单位行驶距离的收获量,预测产生所述收获物箱的排出时机的所述作业行驶路径即特定作业行驶路径、以及该特定作业行驶路径上的排出时机产生位置;行驶路径调整部,其制作通过使收获宽度比所述特定作业行驶路径的收获宽度窄而使所述排出时机延迟至行驶结束点的调整行驶路径,并将该调整行驶路径代替所述特定作业行驶路径而赋予给所述自动行驶控制部。

这种行驶模式制作系统也能够起到与上述的收获机相同的效果。

另外,本发明一实施方式的行驶模式制作程序制作往复行驶模式,所述往复行驶模式是通过转弯行驶路径将多个平行的作业行驶路径连接而供收获机进行自动行驶的模式,所述收获机具有存储收获物的收获物箱,其中,所述行驶模式制作程序具备:行驶路径设定功能,其在未作业区域以规定间隔设定所述作业行驶路径;自动行驶控制功能,其基于所述作业行驶路径和本车位置进行沿着所述作业行驶路径的自动行驶;排出时机预测功能,其基于每单位行驶距离的收获量,预测产生所述收获物箱的排出时机的所述作业行驶路径即特定作业行驶路径、以及该特定作业行驶路径上的排出时机产生位置;行驶路径调整功能,其制作通过使收获宽度比所述特定作业行驶路径的收获宽度窄而使所述排出时机延迟至行驶结束点的调整行驶路径,并将该调整行驶路径代替所述特定作业行驶路径而赋予给所述自动行驶控制功能。

通过将这种行驶模式制作程序安装于计算机而实现,能够起到与上述的收获机相同的效果。

另外,本发明一实施方式的记录有行驶模式制作程序的记录介质记录有制作往复行驶模式的行驶模式制作程序,所述往复行驶模式是通过转弯行驶路径将多个平行的作业行驶路径连接而供收获机进行自动行驶的模式,所述收获机具有存储收获物的收获物箱,其中,所述行驶模式制作程序用于使计算机实现:行驶路径设定功能,其在未作业区域以规定间隔设定所述作业行驶路径;自动行驶控制功能,其基于所述作业行驶路径和本车位置进行沿着所述作业行驶路径的自动行驶;排出时机预测功能,其基于每单位行驶距离的收获量,预测产生所述收获物箱的排出时机的所述作业行驶路径即特定作业行驶路径、以及该特定作业行驶路径上的排出时机产生位置;行驶路径调整功能,其制作通过使收获宽度比所述特定作业行驶路径的收获宽度窄而使所述排出时机延迟至行驶结束点的调整行驶路径,并将该调整行驶路径代替所述特定作业行驶路径而赋予给所述自动行驶控制功能。

通过将记录于这种记录介质的行驶模式制作程序安装于计算机并使该计算机实现该行驶模式制作程序,能够起到与上述的收获机相同的效果。

另外,本发明一实施方式的行驶模式制作方法制作往复行驶模式,所述往复行驶模式是通过转弯行驶路径将多个平行的作业行驶路径连接而供收获机进行自动行驶的模式,所述收获机具有存储收获物的收获物箱,其中,所述行驶模式制作方法具备:行驶路径设定工序,其在未作业区域以规定间隔设定所述作业行驶路径;自动行驶控制工序,其基于所述作业行驶路径和本车位置进行沿着所述作业行驶路径的自动行驶;排出时机预测工序,其基于每单位行驶距离的收获量,预测产生所述收获物箱的排出时机的所述作业行驶路径即特定作业行驶路径、以及该特定作业行驶路径上的排出时机产生位置;行驶路径调整工序,其制作通过使收获宽度比所述特定作业行驶路径的收获宽度窄而使所述排出时机延迟至行驶结束点的调整行驶路径,并将该调整行驶路径代替所述特定作业行驶路径而赋予给所述自动行驶控制工序。

这种行驶模式制作能够起到与上述的收获机相同的效果。

附图说明

图1是联合收割机的左侧视图。

图2是表示联合收割机的自动行驶的概要的图。

图3是表示自动行驶中的行驶路径的图。

图4是表示联合收割机的管理/控制系统的构成的功能框图。

图5是说明在收获行驶中进行的谷粒排出的图。

图6是说明预调整路径的图。

图7是表示联合收割机的管理/控制方法中的流程的图。

图8是说明α收割中的预调整路径的图。

图9是作为收获机的一个例子的全喂入型的联合收割机的侧视图。

图10是表示联合收割机的环绕收割行驶的说明图。

图11是表示重复进行通过u形转弯相连的往复行驶的行驶模式的说明图。

图12是表示以漩涡状朝向中心行驶的行驶模式的说明图。

图13是说明使用折返转弯的往复行驶模式下的作业行驶路径的计算的说明图。

图14是说明使用普通u形转弯的往复行驶模式下的作业行驶路径的计算的说明图。

图15是说明漩涡行驶模式下的作业行驶路径的计算的说明图。

图16是说明使用手动行驶和自动行驶进行的联合收割机的收获作业的流程的说明图。

图17是表示联合收割机的控制系统的构成的功能框图。

图18是说明根据特定作业行驶路径制作调整行驶路径的顺序的说明图。

图19是说明基于调整行驶路径的设定而进行的作业行驶路径的横向移位的说明图。

图20是说明基于调整行驶路径的设定而进行的作业行驶路径的横向移位的说明图。

图21是说明基于调整行驶路径的设定而进行的作业行驶路径的均等分配的说明图。

具体实施方式

4-1.第一实施方式

基于附图对用于实施本发明的方式进行说明。注意,在以下的说明中,将图1所示的箭头f的方向设为“前”,将箭头b的方向设为“后”,将图1的纸面的近前方向设为“左”,将朝里方向设为“右”。另外,将图1所示的箭头u的方向设为“上”,将箭头d的方向设为“下”。

〔联合收割机的整体构成〕

如图1以及图2所示,联合收割机具备履带式的行驶装置11、驾驶部12、脱粒装置13、谷粒箱14、收获装置h、输送装置16、谷粒排出装置18、卫星定位模块80。

如图1所示,行驶装置11配备于行驶车身10(以下简称作车身10)的下部。联合收割机构成为能够通过行驶装置11自行行驶。

另外,驾驶部12、脱粒装置13、谷粒箱14配备于行驶装置11的上侧。监视联合收割机的作业的监视员能够搭乘于驾驶部12。注意,监视员也可以从联合收割机的机外监视联合收割机的作业。

谷粒排出装置18设于谷粒箱14的上侧。另外,卫星定位模块80安装于驾驶部12的上表面。

收获装置h配备于联合收割机的前部。而且,输送装置16设于收获装置h的后侧。另外,收获装置h具有切断机构15以及卷筒17。

切断机构15割取田地的植立谷秆。另外,卷筒17一边旋转驱动一边耙拢收获对象的植立谷秆。通过该结构,收获装置h收获田地的谷物(以下也称作“作物”)。而且,联合收割机能够进行收获行驶:一边通过行驶装置11进行行驶,一边通过收获装置h收获田地的谷物。

如此,联合收割机具备收获田地的谷物的收获装置h和行驶装置11。

利用切断机构15割取的割取谷秆由输送装置16向脱粒装置13输送。在脱粒装置13中,割取谷秆被进行脱粒处理。通过脱粒处理获得的谷粒被存储于谷粒箱14。在谷粒箱14上设置有测定存储于谷粒箱14的谷粒的产量的产量传感器19。存储于谷粒箱14的谷粒根据需要由谷粒排出装置18向机外排出。

如此,联合收割机具备将由收获装置h收获的谷粒存储的谷粒箱14。

在驾驶部12配置有通信终端2。在图1中,通信终端2固定于驾驶部12。然而,本发明并不限定于此,通信终端2也可以构成为能够相对于驾驶部12装卸。另外,通信终端2也可以被带出到联合收割机的机外。

〔与自动行驶相关的结构〕

如图2所示,联合收割机在田地中沿生成的行驶路径进行自动行驶。因此,联合收割机需要识别本车位置。在具备卫星天线的卫星定位模块80中包含卫星导航模块81和惯性导航模块82。卫星导航模块81经由卫星天线接收来自人工卫星gs的gnss(globalnavigationsatellitesystem:全球定位卫星系统)信号(包含gps信号),并输出用于计算本车位置的定位数据。惯性导航模块82组装有陀螺仪加速度传感器以及磁方位传感器,输出表示瞬间的行驶方向的位置矢量。惯性导航模块82为了补充卫星导航模块81的本车位置计算而使用。惯性导航模块82也可以配置于与卫星导航模块81不同的场所。

利用联合收割机进行田地中的收获作业的情况下的顺序如以下说明。

首先,驾驶员兼监视员以手动方式操作联合收割机,如图2所示那样在田地内的外周部分以沿田地的分界线绕圈的方式进行收获行驶(以下也称作环绕收割)。由此成为己收割地(已作业地)的区域被设定为外周区域sa。而且,外周区域sa内侧的仍作为未收割地(未作业地)而残留下来的区域被设定为作业对象区域ca。图2示出了外周区域sa和作业对象区域ca的一个例子。注意,环绕收割是通过手动行驶进行的,此时的环绕收割可以是驾驶员搭乘于联合收割机并操纵联合收割机的行驶,但也可以是监视员等通过远程操作使联合收割机行驶。

另外,此时,为了以某种程度较宽地确保外周区域sa的宽度,驾驶员使联合收割机行驶2~3周。在该行驶中,联合收割机每行驶1周,外周区域sa的宽度就扩大联合收割机的作业宽度。若最初的2~3周的行驶结束,则外周区域sa的宽度成为联合收割机的作业宽度的2~3倍左右的宽度。注意,驾驶员的最初的绕圈行驶可以不是2~3周,而是更多周(4周以上),也可以是1周。

在作业对象区域ca中通过自动行驶进行收获行驶时,外周区域sa被用作供联合收割机进行方向转换的空间。另外,外周区域sa在暂时结束收获行驶而向谷粒的排出场所移动时、以及在向燃料的补给场所移动时等也被用作移动用的空间。

注意,图2所示的运输车cv能够将从联合收割机排出的谷粒收集并运输。在排出谷粒时,在联合收割机移动到运输车cv的附近之后,利用谷粒排出装置18将谷粒向运输车cv排出。

若设定了外周区域sa以及作业对象区域ca,则如图3所示,推算作业对象区域ca中的行驶路径。推算出的行驶路径是基于作业行驶的模式依次生成的、供联合收割机沿所生成的行驶路径进行自动行驶的路径。注意,联合收割机作为用于转弯行驶的转弯模式,除了图3所示那样的沿u形的转弯行驶路径进行方向转换的u形转弯模式之外,还具有一边重复进行前进后退一边进行方向转换的α形转弯模式、伴有后退行驶而在比u形转弯模式窄的区域中进行与u形转弯模式相同的方向转换的折返转弯模式。在谷粒箱14装满而脱离了作业对象区域ca的行驶路径的联合收割机相对于运输车cv进行对位等时,也进行这种包含后退的转弯行驶。

〔关于自动行驶的管理/控制〕

以下,使用图4~图6对进行自动行驶的管理/控制的结构进行说明。

联合收割机的管理/控制系统包括由多个被称作ecu的电子控制单元构成的控制单元5、以及与该控制单元5之间通过车载lan等布线网进行信号通信(数据通信)的各种输入输出设备。

为了使该联合收割机的管理/控制系统在与通信终端2之间、或者在与设置于远程地的管理计算机之间进行数据交换,使用通信部66。通信终端2中也包含供站在田地中的监视员、或者乘坐在联合收割机中的驾驶员兼监视员操作的平板计算机、设置于自家、管理事务所的计算机等。控制单元5是该控制系统的核心要素,体现为多个ecu的集合体。来自卫星定位模块80的信号通过车载lan被输入到控制单元5。注意,控制单元5的构成要素的一部分也可以配置于通信终端2。

控制单元5包含输入处理部90、本车位置计算部55、车身方位计算部56、田地管理部83、产量管理部70、行驶路径生成部54。而且,虽然未图示,控制单元5也可以包含输出处理部、控制行驶设备组的行驶控制部、控制收获作业装置的作业控制部等。输出处理部与转向设备、发动机设备、变速设备、制动设备、收获装置h(参照图1)、脱粒装置13(参照图1)、输送装置16(参照图1)、谷粒排出装置18(参照图1)等连接。

在输入处理部90连接有卫星定位模块80、产量输出部20、行驶状态传感器组63、作业状态传感器组64、行驶操作单元(未图示)等。输入处理部90从它们接收信息,并向控制单元5内的各种功能部提供信息。行驶状态传感器组63中包含发动机转速传感器、过热检测传感器、制动踏板位置检测传感器、变速位置检测传感器、转向位置检测传感器等。作业状态传感器组64中包含收获作业装置(收获装置h(参照图1))、脱粒装置13(参照图1)、输送装置16(参照图1)、检测谷粒排出装置18(参照图1)的驱动状态的传感器、检测谷秆、谷粒的状态的传感器等。

本车位置计算部55基于从卫星定位模块80依次发送来的定位数据,计算本车位置、收获宽度的两端部的位置,并将其作为预先设定的车身10(参照图1)的特定位置的地图坐标(或者田地坐标)。车身方位计算部56根据由本车位置计算部55依次计算的本车位置,求出微小时间内的行驶轨迹来确定表示车身10(参照图1)在行驶方向上的朝向的车身方位。另外,车身方位计算部56也能够基于来自惯性导航模块82的输出数据中所包含的方位数据来确定车身方位。

田地管理部83基于本车位置计算部55计算出的本车位置,计算田地的外形形状、作业对象区域ca的外形形状、田地的面积、作业对象区域ca的面积等。例如,田地管理部83具备面积计算部84、形状计算部85等。形状计算部85计算田地的外形形状、作业对象区域ca的外形形状。面积计算部84计算田地的面积、作业对象区域ca的面积。注意,田地管理部83也可以具备设定向运输车cv排出谷粒的排出点的排出点设定部86。

产量管理部70对为了确定自动行驶的行驶路径等而使用的产量进行管理。因此,产量管理部70推断产量率、总产量等,产量率是在田地的每单位面积中收获作物的产量,总产量是能够在作业对象区域ca收获的量。另外,产量管理部70计算在收获作业对象区域ca的作物时所需最低限度的、所存储的谷粒的排出次数、应排出时的谷粒的产量。具体而言,产量管理部70可以具备产量率计算部71、总产量计算部72(相当于总产量推断部)、排出次数计算部73、排出基准产量计算部74等。注意,产量管理部70可以设置所有这些部件,或者也可以组合设置它们中的一部分。

产量率计算部71根据在环绕收割中在外周区域sa收获的谷粒的产量和外周区域sa的面积,计算每单位面积的产量即产量率。具体而言,通过用在外周区域sa收获到的谷粒的产量除以外周区域sa的面积,求出产量率。根据从通过手动行驶开始环绕收割到结束为止存储于谷粒箱14的谷粒的增加量,求出在外周区域sa收获到的谷粒的产量。注意,在环绕收割中进行了谷粒的排出的情况下,累计其前后的谷粒的增加量。另外,在外周区域sa中收获到的谷粒的产量可以由产量率计算部71计算,但也可以由产量管理部70中的其他功能部等其他功能部计算。外周区域sa的面积通过由面积计算部84从田地的面积减去作业对象区域ca的面积而求出。

总产量计算部72根据作业对象区域ca的面积和产量率,推断在整个作业对象区域ca中预计收获的谷粒的总产量。具体而言,总产量通过将作业对象区域ca的面积与产量率相乘而求出。由此,能够以总产量为参考,在考虑谷粒的排出的同时高效地生成作业对象区域ca中的自动行驶的行驶路径。

排出次数计算部73根据排出谷粒时存储于谷粒箱14的产量即排出产量和作业对象区域ca的总产量,计算在作业对象区域ca自动行驶时所需最低限度的排出次数。具体而言,排出次数通过用总产量除以排出产量并进位到整数值而求出。排出产量可以设为谷粒箱14的装满产量、相对于装满产量少规定比例或规定量的产量、从外部要求的排出产量、与运输车的装载容量对应的产量、或者预先被规定为排出时产量的产量。另外,在环绕收割中进行了谷粒的排出的情况下,也可以将排出时产量作为排出产量。通过如此计算排出次数,如后文所例示,能够考虑排出次数而设定高效率的排出时机,且能够在作业对象区域ca的自动行驶中生成高效率的行驶路径。

排出基准产量计算部74根据作业对象区域ca的总产量和由排出次数计算部73计算出的排出次数,计算排出基准产量。排出基准产量是作为在自动行驶中排出谷粒的指标的、存储于谷粒箱14的谷粒的产量。具体而言,排出基准产量通过用总产量除以排出次数而求出。通过如此计算排出基准产量,如后文所例示,能够以排出基准产量为指标设定高效率的排出时机,且能够高效地生成作业对象区域ca中的自动行驶的行驶路径。

行驶路径生成部54基于田地的外形形状、作业对象区域ca的外形形状等,生成作业对象区域ca中的自动行驶的行驶路径。自动行驶中使用的行驶路径可以由行驶路径生成部54自行通过路径计算算法生成,但也可以将在通信终端2、远程地的管理计算机等中生成的行驶路径下载而使用。注意,即使在手动驾驶的情况下,也能够将由行驶路径生成部54计算出的行驶路径用于指引联合收割机沿该行驶路径行驶。

另外,该联合收割机能够以自动驾驶和手动驾驶这两种驾驶模式进行行驶,自动驾驶是通过自动行驶进行收获作业的驾驶模式,手动驾驶是通过手动行驶进行收获作业的驾驶模式。在进行自动驾驶时设定自动行驶模式,为了进行手动驾驶,设定手动行驶模式。行驶模式的切换由行驶模式管理部(未图示)等管理。

注意,行驶路径生成部54在生成自动行驶的行驶路径时,也可以考虑作业对象区域ca的总产量、由排出次数计算部73计算的排出次数以及排出基准产量中的任一方,或者将它们适当组合而考虑。另外,行驶路径生成部54也可以考虑由排出点设定部86设定的排出点来生成行驶路径。

通过考虑作业对象区域ca的总产量而生成在作业对象区域ca自动行驶的行驶路径,能够在参照排出产量的同时,高效地生成包含向排出点移动的排出行驶在内的行驶路径。另外,也可以根据在自动行驶中收获到的谷粒的产量计算剩余的产量,并随着自动行驶的推进,随时根据作业对象区域ca的剩余的产量而变更为高效率的行驶路径。

另外,通过考虑排出次数而生成在作业对象区域ca自动行驶的行驶路径,能够根据排出次数使从排出谷粒到下一次排出谷粒为止进行的自动行驶的收获行驶距离均一等,能够高效并容易地生成最佳的行驶路径。

另外,期望的是,对变为达到排出产量等需要排出谷粒的状态的时机进行推断,考虑向排出点移动的路径,以使达到排出产量的时机成为收割完作业对象区域ca的时机的方式生成行驶路径。

例如如图5所示,自动行驶中的联合收割机在某一位置以纵穿作业对象区域ca的方式行驶之后转弯而在另一位置纵穿作业对象区域ca,并重复这种往复行驶。若存储于谷粒箱14的谷粒的产量达到排出产量,则联合收割机(在图中图示为行驶车身10)为了排出所存储的谷粒而向在运输车cv的附近设定的排出点po移动。在达到排出产量时,若联合收割机已在作业对象区域ca的内部的位置(例如位置pf1)行驶,则联合收割机在已进行了收获的行驶路径上后退,在外周区域sa转弯而在驶往排出点po的排出行驶路径lo1上行驶。但是,如此在行驶路径上后退并驶往排出点po的话,伴随着排出的排出行驶路径lo1变长,自动行驶的效率变差。

与此相对,通过考虑排出基准产量而生成在作业对象区域ca自动行驶的行驶路径,从而作为排出谷粒时的产量,只要考虑在从排出基准产量到不超过装满产量的范围内具有一定的幅度的产量即可。因此,能够以使向排出点移动的时机成为收割完作业对象区域ca的时机的方式容易地生成行驶路径。例如如图5所示,如果在作业对象区域ca的端部的位置pf2达到排出基准产量以上且装满产量以下的具有一定的幅度的产量,则能够原样地前进而通过排出行驶路径lo2驶往排出点po。其结果,能够容易地生成高效率的行驶路径。

而且,如图6所示,为了容易地生成高效率的行驶路径,行驶路径生成部54也可以在自动行驶中生成预调整路径lr,该预调整路径lr进行调整作业对象区域ca在沿着行驶路径的方向上的长度的预调整行驶。通过如此进行预调整行驶,易于在自动行驶中以避免在作业对象区域ca的内部达到排出产量的方式、且以在收割完作业对象区域ca的时机达到排出产量的方式生成行驶路径。例如,能够以在往复行驶中在作业对象区域ca的端部达到排出产量的方式生成行驶路径。由此,能够始终通过不伴有后退的排出行驶路径lo2驶往排出点po,并排出适量的产量的谷粒。其结果,能够容易地生成可高效地进行谷粒排出且可进行高效率的排出行驶的、高效率的行驶路径。此时的排出产量也可以设为排出基准产量、或者排出基准产量以上且相对于装满产量少规定比例或规定产量的产量以下的产量。另外,虽然在图中示出了在作业对象区域ca的一边侧端部生成预调整路径lr的例子,但也可以在相向的两边侧的端部生成预调整路径lr。

注意,作业对象区域ca的面积、产量率、作业对象区域ca的总产量、由排出次数计算部73计算的排出次数以及排出基准产量的至少一部分也可以是保持预先调查出的数据来使用,还可以经由输入处理部90从外部取得来使用。在从外部取得的情况下,输入处理部90或者行驶路径生成部54、其他功能部作为取得作业对象区域ca的面积的面积取得部、取得产量率的产量率取得部、取得总产量的总产量取得部、取得排出次数的排出次数取得部以及取得排出基准产量的排出基准产量取得部等数据取得部发挥功能。

另外,行驶路径生成部54优选的是以在面向田地中的田埂的进入口的一边上结束作业对象区域ca的收获作业的方式生成预调整路径。

以下,使用图4~图7说明进行自动行驶的管理/控制的方法。注意,以下说明的方法可以由上述图4所示的装置结构来实现,但也可以通过其他任意的结构来实现。另外,能够使用程序实现以下说明的方法。例如,程序储存于存储装置92,且通过由cpu、ecu等构成的控制部91执行。另外,存储装置92以及控制部91可以设于控制单元5,但也可以设于其他位置。

持续地接收来自卫星的卫星信号,计算与本车位置对应的定位数据(图7的步骤#1)。

另外,持续地测定存储于谷粒箱14的谷粒的产量(图7的步骤#2)。

在如此持续地进行定位数据计算和产量测定的同时,联合收割机进行田地的外周区域sa的环绕收割(图7的步骤#3)。

在进行环绕收割之后,根据持续地计算出的定位数据,计算外周区域sa(已作业地)的内侧的未收割地(未作业地)即作业对象区域ca(未作业地)的外形形状和外周区域sa的外形形状(田地的外形形状)。除此之外,计算出作业对象区域ca的面积和外周区域sa的面积(图7的步骤#4)。

另外,根据环绕收割时收获到的谷粒的产量和外周区域sa的面积,计算在外周区域sa环绕收割时的每单位面积的产量即产量率。具体而言,产量率通过在环绕收割时收获的谷粒的产量除以外周区域sa的面积而求出。注意,求出的产量率预计可适应整个田地中的收获,能够用于自动行驶下的作业对象区域ca的行驶路径的生成等(图7的步骤#5)。

然后,根据作业对象区域ca的面积和产量率,计算作业对象区域ca中预计收获的谷粒的总产量。具体而言,总产量通过将作业对象区域ca的面积与产量率相乘而求出。通过参考总产量,能够在考虑谷粒的排出的同时高效地生成作业对象区域ca中的自动行驶的行驶路径(图7的步骤#6)。

接下来,根据排出产量和作业对象区域ca的总产量,计算在作业对象区域ca中自动行驶时所需最低限度的谷粒排出次数。具体而言,所需最低限度的谷粒排出次数通过在将总产量除以排出产量后将小数点以下进位而求出。注意,这里的排出产量能够设为谷粒箱14的装满产量、相对于装满产量少规定比例或规定量的产量、从外部要求的排出产量、与运输车的装载容量对应的容量、或者预先被规定为排出时产量的产量。另外,在环绕收割中进行了谷粒的排出的情况下,也可以将排出时的产量作为排出产量(图7的步骤#7)。

如上所述,在进行自动行驶至达到排出产量的情况下,存在如下情况:如果作业对象区域ca的内部达到排出产量,则为了向排出点po移动而需要后退等,不能进行高效率的自动行驶。与此相对,通过求出所需最低限度的谷粒排出次数,从而在生成自动行驶的行驶路径时考虑排出次数,有时即使在未达到排出产量的状态下,也可以生成在方便移动到排出点po的位置开始向排出点po移动的行驶路径。其结果,能够在作业对象区域ca中的自动行驶中生成高效率的行驶路径。

接下来,根据作业对象区域ca的总产量和所需最低限度的谷粒排出次数,计算排出基准产量。具体而言,排出基准产量通过用作业对象区域ca的总产量除以所需最低限度的谷粒排出次数而求出。如此求出的排出基准产量相当于在以所需最低限度的谷粒排出次数排出谷粒时将在各个自动行驶中排出的产量均等地分配的情况下的产量。而且,排出基准产量为排出产量以下的产量。因此,作为生成自动行驶的行驶路径时所考虑的排出时产量,能够使用排出基准产量以上且排出产量以下的产量。如此,能够使在生成行驶路径时考虑的排出时产量具有一定的幅度,因此能够更容易地生成在方便移动到排出点po的位置开始向排出点po移动的行驶路径(图7的步骤#8)。

接下来,在生成自动行驶在作业对象区域ca中的行驶路径时,首先,生成预调整路径。预调整路径是为了缩短作业对象区域ca的外形形状的长度而进行收获行驶,以使通过自动行驶在作业对象区域ca中进行往复行驶的长度变短的路径。因此,预调整路径是沿与往复行驶的方向相交的方向进行行驶的路径。通过在预调整路径上进行收获行驶,使得作业对象区域ca成为最适合在之后通过自动行驶进行往复行驶的形状。最适合的形状例如是在自动行驶中不会在作业对象区域ca中的行驶路径的中途(作业对象区域ca的内部)达到排出产量的形状。如上所述,若在行驶路径的中途达到排出产量,则不能高效率地向排出点po移动。因此,优选的是,以在作业对象区域ca的端部达到可开始向排出点po移动的产量的方式生成行驶路径。预调整路径是用于使作业对象区域ca的形状成为容易生成这种行驶路径的形状的路径。这种预调整路径基于上述的作业对象区域ca的总产量而生成。而且,优选的是考虑排出产量。如上所述,排出产量能够设为谷粒箱14的装满产量、相对于装满产量少规定比例或规定量的产量、从外部要求的排出产量、与运输车的装载容量对应的容量、或者预先被规定为排出时产量的产量(图7的步骤#9)。

注意,总产量虽然可以使用在图7的步骤#6中求出的总产量,但也可以使用预先求出的总产量,还可以在生成预调整路径时从外部取得。

另外,在生成预调整路径时,也可以预先设定将存储于谷粒箱14的谷粒排出的排出点,并考虑排出点而生成预调整路径。另外,也可以以在构成作业对象区域ca的边中的、面向田地中的田埂的进入口的一边上结束作业对象区域ca的收获作业的方式生成预调整路径。

接下来,生成用于对未进行收获的作业对象区域ca进行自动行驶的行驶路径(图7的步骤#10)。

最后,对于未进行收获的作业对象区域ca,通过自动行驶进行收获(图7的步骤#11)。在所有区域的收获行驶结束的时刻结束处理。

注意,自动行驶中的行驶路径的生成也可以考虑产量率、总产量、排出次数、排出基准产量中的至少一个而进行。另外,在生成行驶路径时,也可以预先设定将存储于谷粒箱14的谷粒排出的排出点,并考虑排出点而生成行驶路径。

在上述实施方式中,能够将下述各其他实施方式组合实施。

〔其他实施方式1〕

基于田地的环绕收割中的信息而计算产量率、总产量、排出次数以及排出基准产量,在环绕收割中,制作田地的地图。在制作田地的地图时,通过田地地图制作开始开关等,进行用于开始制作田地的地图的操作。另外,田地地图制作开始开关的操作也可以被限制为:仅在辅助开关被输入(辅助模式为激活状态)而成为与自动行驶相关的作业状态的情况下进行。而且,环绕收割也可以仅在收获状态下并且是田地地图制作开始开关被输入的状态下开始。通过设置以上那样的限制,能够避免在不适当的位置制作田地地图,能够在田地的环绕收割时制作适当的田地地图。

注意,收获状态也可以是收获装置h(参照图1)处于规定高度的情况、而且脱粒装置13(参照图1)正在运行的状态。另外,在判断为处于环绕收割过程中的状态下,在田地地图制作开始开关未被输入的情况下,也可以进行警告。由此,能够抑制田地地图制作开始开关被忘记输入。是否为环绕收割过程中的判断能够通过在未制作地图的场所是否输入了辅助开关、收获装置h(参照图1)是否处于规定位置等来判断。

另外,也可以是,若在环绕收割过程中(田地地图制作过程中)卫星定位模块80(参照图1)的定位状态降低,则进行警告,而且中断田地地图的制作或者收获作业。由此,能够抑制制作不准确的田地地图。

另外,上述警告能够在vt(virtualterminal:虚拟终端)等通信终端2(参照图1)、驾驶部12(参照图1)等中进行,上述警告是警告音的鸣响、警告灯的点亮等。

〔其他实施方式2〕

也可以是,将以计算出的产量率、总产量、排出次数以及排出基准产量为代表的、各作业结束、谷粒箱14(参照图1)装满或者达到规定产量的预测时间、行驶停止、异常停止、在收获装置h(参照图1)等中检测到堵塞等信息通知给经验丰富的作业员、管理员等其他人的智能手机等终端。由此,能够从其他人接收必要的指示、建议,或促使进行运输车的移动等必要的作业。

〔其他实施方式3〕

也可以利用两个以上的不同的联合收割机等作业机,进行包含对田地以及作业对象区域ca的外形形状、面积的计算在内的田地地图的制作、以及作业对象区域ca中的自动行驶。由此,在利用一方的作业机进行作业对象区域ca中的自动行驶的同时,利用另一方的作业机进行环绕收割,从而能够高效率地对较多的田地进行收获作业。另外,由于环绕收割需要经验,因此通过由经验多的作业员进行环绕收割,且使自动行驶的监视由经验少的作业员进行,能够进行更高效率的收获作业。

另外,进行环绕收割的作业机可以不是由能够进行自动行驶的作业机进行,而是由具备能够记录测定数据的卫星定位模块80(参照图1)和通信装置的作业机进行。在该情况下,也可以将定位数据向管理服务器等发送,由管理服务器制作田地地图等信息,并向进行自动行驶的作业机传送。由此,能够以更简易的结构通过自动行驶进行田地的收获。另外,进行环绕收割的作业机也可以是对无法进行自动行驶的作业机以附加安装的方式设置卫星定位模块80(参照图1)和通信装置而成的。

注意,进行定位数据的记录的记录装置也可以配备于卫星定位模块80(参照图1)的外部。在能够利用管理服务器记录定位数据的情况下,卫星定位模块80(参照图1)无需记录定位数据。

〔其他实施方式4〕

在使用图6的上述说明中,预调整路径lr是与行驶路径相交的方向的路径,预调整行驶是沿预调整路径lr重复进行u形转弯的行驶。但是并不局限于该结构,预调整路径lr只要是能够调整作业对象区域ca的沿着行驶路径的方向的长度的路径即可,预调整行驶也可以通过任意的转弯方法进行。

例如如图8所示,预调整路径lr也能够设为沿着作业对象区域ca的外周的路径。具体而言,预调整路径lr是从作业对象区域ca的最外周朝向内周侧以平行于作业对象区域ca的各外周边的方式进行绕圈的路径。例如,预调整路径lr是以作业对象区域ca的角部附近为起点沿作业对象区域ca的外周边在作业对象区域ca环绕一周,并根据需要沿这一周的路径的内侧环绕一周或者多周的路径。注意,在沿这种预调整路径lr进行预调整行驶的情况下,在从与某一外周边平行的路径向与下一外周边平行的路径转弯时,进行α形转弯较为容易,并且较为优选。

在进行沿这种预调整路径lr行驶的预调整行驶的情况下,也能够对作业对象区域ca的沿着行驶路径的方向的长度进行调整。因此,在自动行驶中,容易以不会在作业对象区域ca的内部(中途)达到排出产量的方式、并且以在收割完作业对象区域ca的时机达到排出产量的方式生成行驶路径。由此,能够始终不伴有后退地驶往排出点po,并排出适量的产量的谷粒。其结果,能够容易地生成可高效率地进行谷粒的排出且可进行高效的排出行驶的、高效率的行驶路径。

注意,预调整路径lr并不局限于上述那样的从作业对象区域ca的外周侧朝向内周侧进行绕圈的路径,也可以是从内周侧朝向外周侧进行绕圈的路径。另外,预调整路径lr也可以是在从作业对象区域ca的外周朝向内侧的规定区域以任意的顺序进行绕圈的路径。

这里,使用图8对图6及图8所示的预调整路径lr的生成方法例进行说明。

通过在预调整路径lr上进行预调整行驶,作业对象区域ca的未作业的区域即残留作业区域ra的与行驶路径平行的方向的长度变为长度l。长度l是能够在自动行驶中以不会在作业对象区域ca(残留作业区域ra)的内部达到排出产量的方式、且以在收割完残留作业区域ra的时机达到排出产量的方式生成行驶路径的长度。

在生成预调整路径lr时,首先,将在排出谷粒之后(谷粒箱14(参照图1)为空的状态)至达到排出基准产量之前能够进行收获行驶的行驶距离规定为ls。这里,行驶距离ls例如能够通过如下方式计算出:在环绕收割等时,基于可根据定位数据求出的行驶距离和产量,求出收获单位产量所需的行驶距离,并对其乘以排出基准产量而计算出行驶距离ls。而且,以残留作业区域ra的与行驶路径平行的方向的长度l满足l×n(n是正整数)=ls的关系的方式生成预调整路径lr。

注意,在n是奇数的情况下,收获行驶中的行驶路径s1的行驶距离ls为l的奇数倍,行驶路径s1为从相对于联合收割机(行驶车身10)向作业对象区域ca(残留作业区域ra)进入的边而言的残留作业区域ra的相反一侧的边收割完的路径。在假设排出点po设定于进入边的附近的情况下,如果n为奇数,则排出行驶路径lo2变长。在这种情况下,只要以使行驶距离ls为l的偶数倍的方式生成预调整路径lr即可,例如以满足l×2n(n是正整数)=ls的关系的方式生成预调整路径lr。由此,能够如行驶路径s2那样,始终成为从进入作业对象区域ca(残留作业区域ra)的边收割完的路径。因而,优选的是,根据排出点po的位置将行驶距离ls分为l的奇数倍或偶数倍来使用而生成预调整路径lr。

另外,行驶距离ls中包含往复行驶中的u形转弯,若将残留作业区域ra的长度l作为基准,则有时行驶距离ls产生误差。另外,关于误差,也考虑有产量传感器19等的误差。在产生了误差的情况下,有时在残留作业区域ra的中途达到排出基准产量。因此,优选的是,使生成预调整路径lr时的残留作业区域ra的长度l具有裕度。具体而言,以满足l’×n(或者2n)(n是正整数)=ls的关系的方式生成预调整路径lr,长度l’设为比长度l短规定的长度或比例的长度。由此,能够抑制在残留作业区域ra的中途达到排出基准产量。

上述实施方式中,说明了行驶路径生成系统以及行驶路径生成方法。也可以将上述实施方式中的各功能部构成为用于使计算机实现的行驶路径生成程序。在该情况下,行驶路径生成程序也可以构成为:一种行驶路径生成程序,该行驶路径生成程序生成一边在田地的未作业地中通过自动行驶沿相互并列的行驶路径进行往复行驶一边收获所述未作业地的作物的联合收割机的自动行驶路径,其中,所述行驶路径生成程序具备:取得所述田地中的每单位面积的产量即产量率的功能;取得所述未作业地的面积的功能;根据所述产量率和所述面积来推断所述未作业地中预计收获的谷粒的总产量的功能;基于所述未作业地的形状以及所述总产量来生成在所述往复行驶之前进行自动行驶的预调整路径,以使所述未作业地的形状成为最适合所述往复行驶的形状的功能。

另外,也可以将这种行驶路径生成程序构成为记录于记录介质。

另外,也可以将上述实施方式的作业管理系统以及作业管理方法中的各功能部构成为用于使计算机实现的作业管理程序。在该情况下,作业管理程序可以构成为:一种作业管理程序,该作业管理程序监视联合收割机的作业,该联合收割机具有存储对作物进行收获、脱粒后的谷粒的谷粒箱和测定存储于所述谷粒箱的谷粒的产量的产量传感器,且该联合收割机通过手动行驶收获田地内的外周区域的作物,在进行了所述手动行驶的已作业地的内侧的未作业地中一边进行自动行驶一边进行作物的收获,其中,所述作业管理程序具备:接收来自卫星的卫星信号并基于所述卫星信号计算与所述联合收割机的本车位置对应的定位数据的功能;取得所述定位数据以及所述产量的功能;根据在所述手动行驶时取得的所述定位数据,计算所述已作业地的已作业地面积和所述未作业地的未作业地面积的功能;根据在所述手动行驶时取得的所述产量和所述已作业地面积,计算所述已作业地中的每单位面积的产量即产量率的功能;根据所述未作业地面积和所述产量率,计算所述未作业地中预计收获的谷粒的总产量的功能。

另外,也可以将这种作业管理程序构成为记录于记录介质。

4-2.第二实施方式

接下来,作为本发明的可进行自动驾驶和手动驾驶的收获机的一个例子,举出全喂入型的联合收割机进行说明。注意,在本说明书中,只要没有特别说明,“前”(图9所示的箭头f的方向)在机体前后方向(行驶方向)上表示前方,“后”(图9所示的箭头b的方向)在机体前后方向(行驶方向)上表示后方。另外,左右方向或者横向表示与机体前后方向正交的机体横截方向(机体宽度方向)。“上”(图9所示的箭头u的方向)以及“下”(图9所示的箭头d的方向)为机体110的铅垂方向(垂直方向)上的位置关系,示出离地高度方面的关系。

如图9所示,该联合收割机具备机体110、履带式的行驶装置111、驾驶部112、脱粒装置113、作为收获物箱的谷粒箱114、收获部115、输送装置116、谷粒排出装置118、本车位置检测模块180。

行驶装置111配备于机体110的下部。联合收割机构成为能够通过行驶装置111自行行驶。驾驶部112、脱粒装置113、谷粒箱114配备于行驶装置111的上侧,构成了机体110的上部。驾驶联合收割机的驾驶员以及监视联合收割机的作业的监视员能够搭乘于驾驶部112。注意,监视员也可以从联合收割机的机外监视联合收割机的作业。

谷粒排出装置118连结于谷粒箱114的后下部。另外,本车位置检测模块180安装于驾驶部112的上部面。

收获部115配备于联合收割机中的前部。而且,输送装置116设于收获部115的后方。另外,收获部115具有切断机构115a以及卷筒115b。切断机构115a割取田地的植立谷秆。另外,卷筒115b一边旋转驱动一边耙拢收获对象的植立谷秆。通过该结构,收获部115收获田地的谷物(农作物的一种)。而且,联合收割机能够进行作业行驶:一边通过收获部115收获田地的谷物,一边通过行驶装置111进行行驶。

利用切断机构115a割取的割取谷秆由输送装置116向脱粒装置113输送。在脱粒装置113中,割取谷秆被进行脱粒处理。通过脱粒处理而获得的谷粒被存储于谷粒箱114。存储于谷粒箱114的谷粒根据需要由谷粒排出装置118向机外排出。

在谷粒箱114上设有测定存储于谷粒箱114的谷粒的产量的产量传感器119。根据来自产量传感器119的测定信号、车速以及收获部115的收获宽度,能够计算联合收割机的每单位行驶距离的产量(每单位面积的产量),对此将在后文中详细说明。

另外,在驾驶部112配置有通用终端104。在本实施方式中,通用终端104固定于驾驶部112。然而,通用终端104也可以构成为能够相对于驾驶部112装卸,通用终端104也可以被带出到联合收割机的机外。

如图10所示,该联合收割机在田地中沿设定的行驶路径进行自动行驶。这需要本车位置的信息。如图17所示,本车位置检测模块180中包含卫星定位单元181和惯性导航单元182。卫星定位单元181接收从人工卫星100gs发送的位置信息即gnss(globalnavigationsatellitesystem:全球定位卫星系统)信号(包含gps信号),并输出用于计算本车位置的定位数据。惯性导航单元182组装有陀螺仪加速度传感器以及磁方位传感器,输出表示瞬间的机体110的姿态变化的信号。惯性导航单元182为了补充卫星定位单元181的本车位置计算而使用。惯性导航单元182也可以配置于与卫星定位单元181不同的场所。

利用该联合收割机进行田地中的收获作业的情况下的顺序如以下说明。

首先,驾驶员兼监视员以手动方式操作联合收割机,如图10所示那样在田地内的外周部分沿田地的分界线一边进行环绕收割行驶一边进行收获。通过环绕收割行驶成为己收割区域的区域被设定为外周区域(已作业区域)sa。而且,在外周区域sa的内侧仍作为未收割地(未作业地)而残留下来的内部区域被设定为未作业区域100ca。在该实施方式中,以使未作业区域100ca成为四边形的方式进行环绕收割行驶。当然,也可以采用三角形、五边形以上的多边形的未作业区域100ca。

另外,此时,为了以某种程度较宽地确保外周区域sa的宽度,驾驶员使联合收割机行驶2~3周。在该行驶中,联合收割机每行驶1周,外周区域sa的宽度就扩大联合收割机的收获宽度(作业宽度)。若该2~3周的行驶结束,则外周区域sa的宽度成为联合收割机的收获宽度的2~3倍左右的宽度。注意,驾驶员的最初的绕圈行驶可以不是2~3周,而是更多周(4周以上),也可以是1周。

在未作业区域100ca中进行收获行驶时,外周区域sa被用作供联合收割机进行方向转换的空间。另外,外周区域sa在暂时结束收获行驶而向谷粒的排出场所移动时、以及在向燃料的补给场所移动时等也被用作移动用的空间。

注意,图2所示的运输车100cv能够将联合收割机从谷粒排出装置118排出的谷粒收集并运输。在排出谷粒时,在联合收割机移动到运输车100cv的附近之后,利用谷粒排出装置118将谷粒向运输车100cv排出。

若制作了表示未作业区域100ca的形状的内侧地图数据,则通过基于自动行驶和转弯转移行驶的收获行驶来割取未作业区域100ca的种植谷秆,自动行驶是沿着基于该内侧地图数据计算的线状(直线或者曲线)的作业行驶路径的行驶,转弯转移行驶是用于从一个作业行驶路径移至下一个作业行驶路径的行驶。注意,用于转弯转移行驶的行驶路径被称作转弯转移路径。在收获行驶中使用的行驶模式是往复行驶模式(图11所示)和漩涡行驶模式(图12所示),往复行驶模式是通过u形转弯路径将多个平行的作业行驶路径连接而行驶的模式,漩涡行驶模式是沿未作业区域100ca的外缘以漩涡状进行行驶的模式。注意,在实际的作业行驶路径的计算中,使邻接的作业行驶路径上的收获部115的收获宽度稍微重复,从而即使联合收割机在作业行驶时从作业行驶路径横向偏离,也不会产生谷秆的收割残留(收获遗漏)。该重复被称作重叠。但是,在该实施方式的说明中,无视重叠。

在图11所示的往复行驶模式中,联合收割机以通过作为转弯行驶的u形转弯将与未作业区域100ca的一边平行的作业行驶路径连接的方式进行行驶。u形转弯中存在普通u形转弯和折返转弯,普通u形转弯是跳过一个以上的作业行驶路径而向其前面的作业行驶路径进行行驶的转弯,折返转弯是以将邻接的作业行驶路径连接的方式进行行驶的转弯。普通u形转弯例如是包含两个前进90度转弯和直行的180度转弯,有时也省略直行。折返转弯例如是使用前进90度转弯、后退和前进90度转弯的180度方向转换。注意,这里,“直行”被用作包含沿直线前进的情况、沿平缓的弯曲线前进的情况、一边沿左右方向稍微摆动一边前进的情况的语句。

在图12所示的漩涡行驶模式中,以朝向中心形成漩涡的方式进行绕圈行驶,该绕圈行驶是利用转弯行驶路径将与未作业区域100ca的外形类似的作业行驶路径连接来进行的。各绕圈行驶中的拐角处的转弯例如使用将前进后退重复几次来进行转弯的、被称作阿尔法转弯的转弯。另外,在作业中途中,也可以从漩涡行驶模式变更为往复行驶模式,或者从往复行驶模式变更为漩涡行驶模式。

用于使用往复行驶模式在未作业区域100ca中进行自动行驶的作业行驶路径是基于内侧地图数据以如下方式计算的。如图13及图14所示,根据内侧地图数据,规定由第一边100s1、第二边100s2、第三边100s3、第四边100s4构成的四边形的未作业区域100ca。第一边100s1为该未作业区域100ca的长边,其被选作基准边100s1。计算出与该基准边100s1平行且在与基准边100s1相距收获宽度(割取宽度)的一半的内侧位置处通过的线作为初期基准线100l1。该初期基准线100l1与最初行驶的作业行驶路径对应。注意,在最初采用在中间分割未作业区域100ca的收获行驶的情况下,作为初期基准线100l1,计算出与基准边100s1平行且在与基准边100s1进一步分离的距离(收获宽度的一半+收获宽度的整数倍)处通过的线作为初期基准线100l1。

在采用进行180度转弯(u形转弯)所需的空间小的折返转弯作为转弯转移行驶的情况下,例如如图13所示,以与初期基准线100l1平行的状态且以隔开收获宽度的间隔的状态计算从初期基准线100l1经由u形转弯路径依次相连的基准线100l2、100l3……。这些基准线100l1、100l2、100l3……为作业行驶路径。

在采用进行u形转弯所需的空间比折返转弯大的普通u形转弯作为转弯转移行驶的情况下,与初期基准线100l1平行地以收获宽度的多倍(图14中是3倍)的间隔计算从初期基准线100l1经由u形转弯路径相连的下一个基准线100l2。如图14所示,通过相同的方法计算下一个基准线100l3。如此,考虑普通u形转弯所需的空间而依次计算基准线。这些基准线100l1、100l2、100l3……与直行行驶用的作业行驶路径对应。

注意,在图13以及图14中,未作业区域100ca的形状为四边形,但即使是三角形、五边形等其他多边形,只要选择基准边100s1,就能够通过相同的方法依次计算作业行驶路径。

在选择了漩涡行驶模式的情况下,基于内侧地图数据以如下方式计算用于进行自动行驶的作业行驶路径。如图15所示,第一边100s1为该未作业区域100ca的长边(在漩涡行驶模式中也可以是短边),其被选作基准边100s1。计算出与该基准边100s1平行且在与基准边100s1相距收获宽度的一半的内侧位置处通过的线作为基准线100l1。该基准线100l1是初期基准线,该初期基准线为自动行驶的最初的作业行驶路径。而且,计算与第二边100s2平行且在与第二边100s2相距收获宽度的一半的内侧位置处通过的线作为下一个基准线100l2,成为下一作业行驶路径,该下一作业行驶路径是最初的作业行驶路径的下一自动行驶的目标,第二边100s2是在联合收割机的行进方向上与基准边100s1邻接的边。最初的作业行驶路径与下一作业行驶路径通过实现基准边100s1与第二边100s2所成的角度的机体转弯的阿尔法转弯而相连。同样,再下一个基准线100l3也被依次计算。这些基准线100l1、100l2、100l3……与直行行驶用的作业行驶路径对应。

在实际的田地中的收获作业中,如图16所示,往复行驶模式与漩涡行驶模式混合存在的情况不少。在图16的例子中,若联合收割机进入田地(#a),则以手动方式进行环绕收割行驶,在田地的最外周侧形成作为已作业区域的外周区域sa(#b)。如果通过该环绕收割行驶而形成的外周区域sa变为能够通过阿尔法转弯进行方向转换的大小,则对未作业区域100ca设定漩涡行驶模式,并进行漩涡行驶(#c)。在该漩涡行驶中,至少直行能够采用自动行驶。漩涡行驶进行至未作业区域100ca变为能够采用往复行驶模式中的转弯转移行驶(普通u形转弯、折返转弯)的大小为止(#d)。接下来,对未作业区域100ca设定以往复行驶模式覆盖未作业区域100ca的作业行驶路径(#e)。通过沿设定的作业行驶路径重复进行往复行驶,完成田地的收获作业(#f)。

图17中示出了联合收割机的控制系统。联合收割机的控制系统包括由经由车载lan连接的多个被称作ecu的电子控制单元构成的控制装置105、以及与控制装置105进行信号通信、数据通信的各种输入输出设备。

控制装置105具备输出处理部158和输入处理部157作为输入输出接口。输出处理部158经由设备驱动器165与各种动作设备170连接。作为动作设备170,有行驶设备组171和作业设备组172,行驶设备组171为与行驶相关的设备,作业设备组172为与作业相关的设备。行驶设备组171中例如包含发动机设备、变速设备、制动设备、转向设备等。作业设备组172中包含收获作业装置(图9所示的收获部115、脱粒装置113、输送装置116、谷粒排出装置118等)中的控制设备。

在输入处理部157连接有产量传感器119、行驶状态传感器组163、作业状态传感器组164、行驶操作单元190等。行驶状态传感器组163中包含车速传感器、发动机转速传感器、驻车制动检测传感器、变速位置检测传感器、转向位置检测传感器等。作业状态传感器组164中包含检测收获作业装置的驱动状态、姿态的传感器以及检测谷秆、谷粒的状态的传感器。

行驶操作单元190是由驾驶员手动操作且其操作信号被输入到控制装置105的操作件的通称。行驶操作单元190中包含作为变速杆的主变速杆191、转向杆192、构成为模式切换开关193的模式操作件、自动行驶操作件194等。模式切换开关193对控制装置105赋予用于切换自动驾驶和手动驾驶的指令。自动行驶操作件194对控制装置105赋予自动行驶转移要求。

报告器件162是用于向驾驶员等报告与作业状态、行驶状态相关的警告的器件,包含蜂鸣器、灯、液晶面板等显示面板等。注意,通用终端104也作为通过触摸面板140中的显示而向驾驶员等报告作业状态、行驶状态、各种信息的器件发挥功能。

该控制装置105进一步通过车载lan与通用终端104也连接。通用终端104是具备触摸面板140的平板计算机。通用终端104具有输入输出控制部141、作业行驶管理部142、行驶路径计算部143、行驶路径调整部144。输入输出控制部141中具备使用触摸面板140构建图形界面的功能以及通过无线线路、因特网与远程地的计算机进行数据交换的功能。

作业行驶管理部142具备行驶轨迹计算部1421、作业区域确定部1422和排出位置设定部1423。行驶轨迹计算部1421基于从控制装置105赋予的本车位置计算行驶轨迹。例如,如图10所示,行驶轨迹计算部1421在联合收割机在外周区域sa进行环绕收割行驶时计算其行驶轨迹。作业区域确定部1422基于外周区域sa中的行驶轨迹,将田地区分为外周区域sa和未作业区域100ca。利用外周区域sa的最外线计算与田地的田埂的分界线,利用外周区域sa的最内线计算进行自动行驶的未作业区域(未作业区域100ca的形状)。排出位置设定部1423设定在谷粒箱114装满的情况下利用谷粒排出装置118向运输车100cv排出谷粒箱114的谷粒时的联合收割机的排出停车位置。

行驶路径计算部143对由作业区域确定部1422确定的未作业区域计算自动行驶用的作业行驶路径。注意,用于在未作业区域进行自动行驶的行驶模式(往复行驶模式或者漩涡行驶模式)是预先通过触摸面板140输入的。通过由驾驶员将外周区域sa的手动行驶已经结束这一情况输入,从而自动地进行所选择的行驶模式下的路径计算。

行驶路径计算部143基于收获部115的收获宽度确定邻接作业行驶路径的间隔(路径间隔),计算作业行驶路径。注意,若以进入收获宽度的谷秆变少的方式、换句话说是以实质的收获宽度变窄的方式调整作业行驶路径,则每单位行驶的收获量(产量)减少。行驶路径调整部144进行这种作业行驶路径的调整。例如,若行驶路径调整部144进行了将已收获行驶过的作业行驶路径与接下来行驶的作业行驶路径的间隔(路径间隔)缩窄的调整,则收获宽度变窄,该作业行驶路径上的每单位行驶的收获量减少。

控制装置105中具备本车位置计算部150、行驶控制部151、作业控制部152、谷粒存储信息生成部153、排出时机预测部154。本车位置计算部150基于从卫星定位单元181依次发送来的定位数据,以地图坐标(或者田地坐标)的形式计算本车位置。本车位置计算部150也能够使用基于来自惯性导航单元182的信号的机体110的姿态变化和机体110的行驶距离来计算本车位置。本车位置计算部150也能够组合来自卫星定位单元181以及惯性导航单元182的信号来计算本车位置。

报告部156基于来自控制装置105的各功能部的指令等生成报告数据,并赋予到报告器件162。

行驶控制部151具有发动机控制功能、转向控制功能、车速控制功能等,对行驶设备组171赋予行驶控制信号。作业控制部152为了控制收获作业装置的动作而对作业设备组172赋予作业控制信号。

行驶控制部151中包含手动行驶控制部1511、自动行驶控制部1512、行驶路径设定部1513、自动行驶管理部1514。

在设定了自动行驶模式的情况下,自动行驶控制部1512控制行驶设备组171。行驶路径设定部1513从通用终端104接收由行驶路径计算部143计算出的作业行驶路径或者由行驶路径调整部144调整后的作业行驶路径即调整行驶路径,并适时地将其设定为成为自动转向的目标的作业行驶路径。自动行驶控制部1512为了进行自动转向而以消除由行驶路径设定部1513设定的作业行驶路径和由本车位置计算部150计算出的本车位置之间的方位偏移以及位置偏移的方式生成转向控制信号。而且,自动行驶控制部1512基于预先设定的车速值来生成与车速变更相关的控制信号。

在选择了手动行驶模式的情况下,若基于驾驶员的操作将手动操作信号发送至手动行驶控制部1511,则手动行驶控制部1511生成控制信号,对行驶设备组171进行控制,从而实现手动驾驶。注意,由行驶路径设定部1513设定的作业行驶路径即使在手动驾驶时也可以利用,例如也能够将其用于指引联合收割机沿该作业行驶路径行驶。

自动行驶管理部1514在通过模式切换开关193将行驶模式切换为自动行驶模式的情况下,基于预先设定的自动行驶允许条件判定自动行驶的允许与否,在该判定结果为允许的情况下,对自动行驶控制部1512赋予自动行驶开始指令。

谷粒存储信息生成部153基于来自产量传感器119的测定信号来计算谷粒箱114中的谷粒存储量(产量),而且,根据每单位时间的存储增加量和车速来计算每单位行驶距离的存储量。若以收获宽度使该每单位行驶距离的存储量标准化,则可获得单位收获宽度且单位行驶距离的谷粒箱114中的谷粒的增加量、所谓的单位谷粒增加量。若对该单位谷粒增加量乘以任意的收获宽度和任意的行驶距离,则可获得以任意的收获宽度行驶任意的行驶距离时的谷粒箱114中的谷粒的增加量。这种谷粒箱114中的谷粒存储量、单位谷粒增加量等信息由谷粒存储信息生成部153作为谷粒存储信息而生成,并被发送至排出时机预测部154、行驶路径调整部144。

若结束环绕收割,则利用行驶路径计算部143计算未作业区域100ca中的作业行驶路径。计算出的作业行驶路径上的任意位置的谷粒箱114内的谷粒存储状态能够通过排出时机预测部154的模拟而计算。该模拟在对未作业区域100ca进行作业行驶前进行,但也可以在对未作业区域100ca进行作业行驶的过程中进行。排出时机预测部154预测在谷粒箱114的当前谷粒存储量下以当前收获宽度持续进行收获行驶的情况下谷粒箱114变为装满的作业行驶路径(称作特定作业行驶路径)以及该作业行驶路径上的谷粒箱114变为装满的装满产生位置。谷粒箱114装满时的谷粒存储量被预先设定。若谷粒箱114变为装满,则联合收割机必须移动至排出停车场所,并从谷粒箱114排出谷粒。因而,该装满产生时机是排出时机,装满产生位置为排出时机产生位置。注意,这里所述的“谷粒箱114装满”表示需要从谷粒箱114排出谷粒的存储量,并不一定意味着谷粒箱114被谷粒100%填满的状态。

在从作业行驶路径的中途脱离路径的情况下,通常在该行驶路径上后退而返回到外周区域sa,并驶往排出停车场所。该后退行驶以低速进行,时间上的损耗较大。另外,也有可能因为后退行驶的转向失误而压倒收获前的谷秆。另外,为了在排出停车场所排出谷粒之后再次开始收获作业,必须从侧方进入特定作业行驶路径上的脱离路径的位置(排出时机产生位置)。从该侧方准确地进入希望位置的转向并不容易。如果为了避免这种情况而从特定作业行驶路径的起点进入,则会不必要地在已结束收获作业的路径部分上行驶,作业效率降低。另外,为了通过自动转向进行从排出时机产生位置到排出停车场所的行驶,必须重新计算从排出时机产生位置到排出停车场所的脱离行驶路径。而且,为了通过自动转向进行从排出停车场所到排出时机产生位置的返回行驶,必须重新计算从排出停车场所到排出时机产生位置的返回行驶路径。为了避免这种问题,在该联合收割机中采用了如下方法:取代特定作业行驶路径,使用收获宽度比当前收获宽度窄的作业行驶路径,从而使产生排出时机的位置延迟至作业行驶路径的终点(行驶结束点)。这种方法由行驶路径调整部144实现。如果脱离路径的地点成为作业行驶路径的终点,则用于排出谷粒的路径脱离行驶、路径返回行驶变得容易。

行驶路径调整部144以使收获宽度比行驶于特定作业行驶路径时的收获宽度窄的方式制作调整行驶路径,该调整行驶路径在比特定作业行驶路径靠近已作业区域的位置与特定作业行驶路径平行地延伸。行驶于调整行驶路径时的收获宽度被确定为:当联合收割机以该收获宽度在调整行驶路径上结束行驶时,达到排出时机。

该调整行驶路径的制作原理如图18所示。在图18中,所设定的作业行驶路径由100l1、100l2、100l3、100l4、100l5所示。计算作业行驶路径时所使用的收获宽度即基本的收获宽度由wo所示。在图18中,出现了在行驶于100l3的作业行驶路径的过程中产生排出时机这一模拟结果。产生排出时机的位置即排出时机点由p所示,100l3的作业行驶路径成为特定作业行驶路径(在图18中由100sl所示)。调整行驶路径是通过缩窄收获宽度而使排出时机点延迟至作业行驶路径的结束点的作业行驶路径,在图18中是由al所示的极粗线。调整行驶路径为从特定作业行驶路径向已作业区域侧偏离了所计算的偏移量(在图18中由d1所示)的位置,因此收获部115并非以整个宽度割取谷秆,收获部115的与偏移量d1相当的宽度的部分进行空走收割。即,事实上的调整行驶路径的收获宽度(在图18中由wx所示)比wo窄偏移量d1。因此,可获得:

(式a)d1=wo-wx。

而且,特定作业行驶路径上的到排出时机点p为止的收获量与调整行驶路径al的全长的收获量相同。因此,若使用各作业行驶路径的长度d、特定作业行驶路径上的到排出时机产生位置p为止的行驶距离dp、特定作业行驶路径的收获宽度wo和调整行驶路径的收获宽度wx,则可获得:

(式b)wo·dp=wx·d。

因而,若通过模拟计算出特定作业行驶路径上的到排出时机产生位置p为止的行驶距离dp,则使用(式a)和(式b),根据以下的式子求出偏移量d1:

d1=wo·(1-dp/d)。

基于求出的偏移量d1,计算用于调整行驶路径的坐标位置。

行驶路径调整部144基于计算出的用于调整行驶路径的坐标位置制作调整行驶路径,并赋予到行驶路径设定部1513。接下来,使用图19、图20、图21,对行驶路径调整部144的调整行驶路径的三个制作例进行说明。在图19、图20、图21中,示出了从100l1到100l6的作业行驶路径,100l4被预测为特定作业行驶路径100sl。调整行驶路径由al所示。

在图19的例子中,行驶路径调整部144使成为特定作业行驶路径100sl的作业行驶路径100l4以与上述偏移量d1相当的距离向已作业区域侧横向移位,从而制作出调整行驶路径al。由于在调整行驶路径al的行驶结束时产生排出时机,因此联合收割机若在调整行驶路径al上结束行驶,则脱离作业行驶路径并驶往排出停止场所。通过作业行驶路径100l4的横向移位,作业行驶路径100l4与在未作业区域侧邻接的作业行驶路径100l5的路径间隔变宽,因此为了使该路径间隔成为原来的规定间隔,作业行驶路径100l5也横向移位。而且,由于作业行驶路径100l5与作业行驶路径100l6的间隔也因该横向移位而变宽,因此为了成为原来的规定间隔,作业行驶路径100l6被横向移位。对未行驶的作业行驶路径全部进行这种横向移位。在该横向移位导致未作业区域端部的作业行驶路径不足的情况下,制作图19中由虚线所示的追加作业行驶路径100lx。关于该追加作业行驶路径100lx的制作,例如如果有在形成外周区域sa时所使用的适当的作业行驶路径,则也可以使该作业行驶路径横向移位而用作追加作业行驶路径100lx。

图20的例子并非使成为特定作业行驶路径100sl的作业行驶路径100l4横向移位,而是在从作业行驶路径100l4向已作业区域侧离开偏移量d1的位置新制作与作业行驶路径100l4平行的虚拟行驶路径,并将其用作调整行驶路径al。该虚拟行驶路径可以是仅定义了起始端的地图坐标位置和延伸方向(朝向)的路径。在该例子中,调整行驶路径al与作业行驶路径100l4之间的路径间隔比基本的收获宽度wo窄,因此以使该路径间隔成为原来的规定间隔,将在作业行驶路径100l4之后的未作业区域中设定的作业行驶路径全部(在图20中是作业行驶路径100l4~100l6)横向移位。在该例子中,具有如下优点:不会产生最初计算出的作业行驶路径的数量不足这一不良情况。

在图21的例子中,在如图20的例子那样制作调整行驶路径al之后,对于在沿该调整行驶路径al行驶之后残留的未作业区域,重新设定使其收获宽度变为均等的更新行驶路径。在图21中,这样被均等分割的新的收获宽度即均等收获宽度由we所示,使用该均等收获宽度we变更后的更新行驶路径由la、lb、lc所示。

〔其他实施方式〕

(1)在上述的实施方式中,排出时机在谷粒箱114装满时产生,但也可以采用在除此以外的谷粒箱114的谷粒存储状态下产生排出时机的结构。例如,也可以将向谷粒箱114中存储运输车100cv可装载的谷粒量的时机作为排出时机。而且,也可以将向谷粒箱114中存储干燥设施中的干燥工序等二次处理工序中可接受的谷粒量的时机作为排出时机。

(2)在上述的实施方式中,每单位行驶距离的收获量是基于来自产量传感器119的测定信号而计算的,但可以采用除此以外的测定方法。例如,也可以暂时存储从脱粒装置113向谷粒箱114送来的谷粒,并根据其每时间的存储量计算每单位行驶距离的收获量。而且,也可以在谷粒箱114上设置接触传感器、非接触传感器,检测谷粒箱114中存储的谷粒,并根据其检测结果计算存储量。另外,也可以组合这些测定方法。

(3)图17所示的各功能部主要以说明目的而区分。实际上,各功能部可以与其他功能部整合,或者也可以分为多个功能部。例如,关于构建于通用终端104的功能部,也可以局部地或者全部组装于控制装置105。

(4)在上述的实施方式中,环绕收割行驶通过手动行驶来进行,但在第二周以后,特别是对于直线状的行驶,也可以局部地采用自动行驶。

(5)在上述实施方式中,说明了收获机。也可以将上述实施方式中的各功能部构成为行驶模式制作系统。在该情况下,行驶模式制作系统可以构成为:一种行驶模式制作系统,该行驶模式制作系统制作往复行驶模式,所述往复行驶模式是通过转弯行驶路径将多个平行的作业行驶路径连接而供收获机进行自动行驶的模式,所述收获机具有存储收获物的收获物箱,其中,所述行驶模式制作系统具备:行驶路径设定部,其在未作业区域以规定间隔设定所述作业行驶路径;自动行驶控制部,其基于所述作业行驶路径和本车位置进行沿着所述作业行驶路径的自动行驶;排出时机预测部,其基于每单位行驶距离的收获量,预测产生所述收获物箱的排出时机的所述作业行驶路径即特定作业行驶路径、以及该特定作业行驶路径上的排出时机产生位置;行驶路径调整部,其制作通过使收获宽度比所述特定作业行驶路径的收获宽度窄而使所述排出时机延迟至行驶结束点的调整行驶路径,并将该调整行驶路径代替所述特定作业行驶路径而赋予给所述自动行驶控制部。

另外,也可以将上述实施方式中的各功能部构成为用于使计算机实现的行驶模式制作程序。在该情况下,行驶模式制作程序可以构成为:一种行驶模式制作程序,该行驶模式制作程序制作往复行驶模式,所述往复行驶模式是通过转弯行驶路径将多个平行的作业行驶路径连接而供收获机进行自动行驶的模式,所述收获机具有存储收获物的收获物箱,其中,所述行驶模式制作程序具备:行驶路径设定功能,其在未作业区域以规定间隔设定所述作业行驶路径;自动行驶控制功能,其基于所述作业行驶路径和本车位置进行沿着所述作业行驶路径的自动行驶;排出时机预测功能,其基于每单位行驶距离的收获量,预测产生所述收获物箱的排出时机的所述作业行驶路径即特定作业行驶路径、以及该特定作业行驶路径上的排出时机产生位置;行驶路径调整功能,其制作通过使收获宽度比所述特定作业行驶路径的收获宽度窄而使所述排出时机延迟至行驶结束点的调整行驶路径,并将该调整行驶路径代替所述特定作业行驶路径而赋予给所述自动行驶控制功能。

另外,也可以将这种行驶模式制作程序构成为记录于记录介质。

而且,作为行驶模式制作方法,也可以构成为:一种行驶模式制作方法,该行驶模式制作方法制作往复行驶模式,所述往复行驶模式是通过转弯行驶路径将多个平行的作业行驶路径连接而供收获机进行自动行驶的模式,所述收获机具有存储收获物的收获物箱,其中,所述行驶模式制作方法具备:行驶路径设定工序,其在未作业区域以规定间隔设定所述作业行驶路径;自动行驶控制工序,其基于所述作业行驶路径和本车位置进行沿着所述作业行驶路径的自动行驶;排出时机预测工序,其基于每单位行驶距离的收获量,预测产生所述收获物箱的排出时机的所述作业行驶路径即特定作业行驶路径、以及该特定作业行驶路径上的排出时机产生位置;行驶路径调整工序,其制作通过使收获宽度比所述特定作业行驶路径的收获宽度窄而使所述排出时机延迟至行驶结束点的调整行驶路径,并将该调整行驶路径代替所述特定作业行驶路径而赋予给所述自动行驶控制工序。

工业实用性

本发明适合联合收割机等各种收获作业车、收获机。

本发明不仅能够应用于全喂入型的联合收割机,还能够应用于半喂入型的联合收割机。另外,也能够用于玉米收获机、胡萝卜收获机、甘蔗收获机等各种收获机。

附图标记说明

〔第一实施方式〕

14:谷粒箱

15:切断机构

16:输送装置

17:卷筒

18:谷粒排出装置

19:产量传感器

20:产量输出部

54:行驶路径生成部

71:产量率计算部

72:总产量计算部

73:排出次数计算部

74:排出基准产量计算部

80:卫星定位模块

84:面积计算部

86:排出点设定部

90:输入处理部

〔第二实施方式〕

110:机体

113:脱粒装置

114:谷粒箱

115:收获部

116:输送装置

118:谷粒排出装置

119:产量传感器

104:通用终端

142:作业行驶管理部

1422:作业区域确定部

143:行驶路径计算部

144:行驶路径调整部

105:控制装置

150:本车位置计算部

151:行驶控制部

1511:手动行驶控制部

1512:自动行驶控制部

1513:行驶路径设定部

153:谷粒存储信息生成部

154:排出时机预测部

100ca:未作业区域

sa:外周区域

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